运用midas Building进行超限分析基本流程指导书

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基准方中建筑设计事务所结构专业
1 运用 midas 进行超限分析基本流程简介
midas building/Gen 在超限分析流程中应用的主要环节可见如下示意图 1.1。 确定需要超限审查
文献[1]~ [7]
性能目标确定
文献[1]~ [2]
加强措施 调整
小震
中震
反应谱分析
线弹性时程分析 包络
[3 荷载→荷载控制]
荷载控制与 Setwe 参数设置基本一致，个别不同见下图。
设置升降温差即可 生成温度作用工 况，作为超高结构 补充分析。
图 2.3.6 荷载控制参数设置
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[2 分析设计→控制信息→特征值分析]
特征值分析是分析结构固有振动特性的分析方法， 是反应谱分析和振型分解时程分析的 必要前提。其中，兰佐斯法的计算速度快，适合大型工程；子空间迭代计算比较稳定，适合 各类工程
3.2 基本操作及要点
弹性时程分析基本流程见下图 3.2.1。 反应谱分析操作 1 荷载-地震波选取与输入 2
反应谱分析
时程分析
设计
其他详细分析 承载能力(塑性铰属性等) 推覆力施加或 地震波输入 (大开洞楼板详细分析、超长 温度作用分析、楼板舒适度 分析等)
静力/动力弹塑性时程分析
大震
未达到性能目标 计算结果分析与判别 经济性评估 完成
图 1.1 超限分析基本流程示意图 注：1.图中黄色框选内容为可运用 midas Building/Gen 进行分析主要内容。
2.2 基本流程
PKPM 模型 1 midas 模型 参数调整ห้องสมุดไป่ตู้3
设计 2
分析
图 2.2.1 运用 midas Building 进行反应谱分析基本流程图 注： 1. 实际工程中基本以 PKPM 导入为主，已进行过的数十个分析显示：模型中构件与荷载能够 完全准确导入，但所有参数需要重新定义，具体导入过程详见[附件一]。若导入 ETABS 模 型，出错较多，可尝试通过广厦或盈建科二次转换； 2. 若仅进行反应谱阶段分析，则无需进行设计（浪费时间） ； 3. 本过程参数调整阶段基本流程见下图 2.2.2。 结构 模型控制
[1 结构→楼层材料]
若按需定义了各楼层材料等级并“自动生成”信息后，构件强度信息显示并未修改，则 可以通过“构件信息列表”手动修改。
点取生成列表
图 2.3.3 获取构件列表方式
[1 结构→模型主控]
类似于通用有限元软件， 各类构件网格划分可自主定义， 尤其对于转换结构或错层结构， 可细化转换梁或其上所抬剪力墙的网格尺寸。 弹塑性分析时， 需要考察更加明确的损伤情况， 也需要在此进行细化（注意区别于墙元纤维划分） 。
文献[3]
。
可定义质量参与系数， 程序自动选取振型数。
1 考虑竖向地震作用； 2 考察长悬挑竖向自振 频率时，选取 Z 方向。
图 2.3.7 特征值分析参数设置
[2 分析设计→控制信息→调整信息]
可以对结构整体或分类构件设置实配钢筋/计算配筋参数，主要影响： 1 计算梁、板构件的挠度和裂缝宽度（文献[15]7.1 节、7.2 节）； 2 对于 9 度设防结构及一级框架结构， 用于地震作用下框架梁和连梁端部剪力基框架柱 端弯矩和剪力的调整系数的计算（文献[1]6.2 节, 文献[2]6.2 节）； 3 弹塑性分析时，计算塑性铰特性值； 4 后续含钢量统计。
图 2.3.4 网格尺寸定义
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[1 结构→模型主控→对墙洞口连梁的处理]
依据跨高比确定连梁的计算方式（杆单元或墙元）可自主定义，一般采用程序默认方式 （可参考文献[12]） 。
图 2.3.5 强弱连梁跨高比界限定义
[2 构架→楼梯板]
可实现考虑楼梯参与整体结构的分析， 在三维视图中分别建立相应梯柱、 梯梁并拉设楼 梯斜板与休息平台，计算中梯梁与梯柱以杆单元计算，板类构件则以板单元计算（PKPM 中 梯板以宽扁梁进行计算，计算结果基本失真超筋）。
结构 标准层与楼层
结构 楼层材料
分析设计 自动生成
分析设计 控制信息
荷载 荷载控制
分析设计 分析设计
图 2.2.2 参数调整基本流程图
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2.3 反应谱分析要点及注意事项 [1 结构→标准层与楼层]
进行“设计”阶段时，需定义为“弹性板” ；进行“楼板详细分析”时，依需要定义为 弹性膜或弹性板（主要区别为是否考虑整体计算得出的板边界位移参与分析） 。
[1 结构→标准层与楼层→定义材料]
类似于通用有限元软件，可自主定义材料属性，程序默认为各材料的标准属性。
去除 GB 方可修改
按需定义容重
按需定义强度设计 值。如转换结构中 转换层构件混凝土 参入玻璃纤维，其 抗拉、抗剪强度设 计得以提高。
图 2.3.1 材料属性定义
[1 结构→标准层与楼层→地下室信息]
只能完全嵌固或完 全自由
图 2.3.2 地下室信息定义
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如需要定义周侧土体对于结构抗侧抗度的影响， 可在结构外围设置固定点， 并拉以弹簧 模拟边界条件，其刚度 K 值与 PKPM 地下室信息所填 m 的换算关系详见[附件二]。
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图 2.3.8 超配系数系数设置
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3 弹性时程分析基本流程及要点
3.1 概述
《抗规》 5.1.2-3[1]： 特别不规则的建筑、 甲类建筑和表 5.1.2-1 所列高度范围的高层建筑， 应采用时程分析法进行多遇地震下的补充分析，地震波选取内容（略） ； 《抗规》5.1.2-5[1]： （内容略） 《高规》4.3.4-3[2]：7~9 度抗震设防的高层建筑，下列情况应采用弹性时程分析法进行 多遇地震下的补充分析（是对振型分解反应谱分析的补充） ： 1） 甲类高层建筑结构； 2） 表 4.3.4 所列的乙、丙类高层建筑结构（高度超限均属此类） ； 3） 不满足本规程第 3.5.2~3.5.6 条（竖向不规则）规定的高层建筑结构； 4） 本规程第 10 章规定的复杂高层建筑结构。
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2 反应谱分析、设计基本流程及要点
2.1 概述
反应谱分析是抗震设计中最常用的分析方法， 反应谱分析中需要定义设计反应谱、 振型 组合方法、地震作用方向等数据。设计规范一般考虑地震强度和远近的影响、建筑的重要性 等综合因素提供了设计反应谱函数。
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指 * 导 * 书
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目
录
1 运用 midas 进行超限分析基本流程简介 ................................................................ 3 2 反应谱分析、设计基本流程及要点 ....................................................................... 4 2.1 概述 ................................................................................................................. 4 2.2 基本流程 ......................................................................................................... 4 2.3 反应谱分析要点及注意事项 ......................................................................... 5 3 弹性时程分析基本流程及要点 ............................................................................. 10 3.1 概述 ............................................................................................................... 10 3.2 基本操作及要点 ........................................................................................... 10 4 静力/动力弹塑性时程分析基本流程及要点 ........................................................ 15 4.1 概述 ............................................................................................................... 15 4.2 弹塑性分析基本流程 .................................................................................... 16 4.3 静力弹塑性分析要点 .................................................................................... 16 4.4 动力弹塑性分析要点 .................................................................................... 20 5 相关补充分析与计算 ............................................................................................. 21 5.1 温差工况分析 ............................................................................................... 21 5.2 楼板详细分析 ............................................................................................... 23 5.3 转换结构分析 ............................................................................................... 24 5.4 舒适度分析 ................................................................................................... 25 5.5 工程量统计 ................................................................................................... 26 6 主要附件一览表 ..................................................................................................... 29 7 主要参考文献 ......................................................................................................... 30